La razón detrás del particular zumbido en vuelo del colibrí, según un reciente estudio

Según un artículo reciente de Popular Science, un equipo de investigadores concluyó que el sonido del colibrí surge de las fuerzas aerodinámicas que generan sus alas al batir, una explicación que retoma una pregunta conocida sobre una de las aves más reconocibles del continente americano y la conecta con evidencia experimental.

Los colibríes pueden quedar suspendidos en el aire frente a una flor y producir un zumbido continuo muy distinto del batir más grave de otras aves. Lo que faltaba precisar era qué parte del movimiento del ala originaba ese sonido y por qué esa firma acústica, esto es, esa identidad sonora propia, resultaba tan particular.

En ese marco, un estudio publicado en la revista eLife aportó una explicación física del fenómeno. El trabajo permitió pasar de una observación conocida a una descripción medible de cómo se relacionan movimiento, presión y sonido durante el vuelo suspendido.

Qué descubrió el estudio sobre el origen del zumbido

El trabajo analizó a seis colibríes de Anna en vuelo estacionario. Para observar el fenómeno, los investigadores utilizaron 2.176 micrófonos y midieron las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el aire, según se detalla en el estudio.

Esa combinación permitió registrar al mismo tiempo el batido de las alas, las presiones asociadas al vuelo y el sonido emitido durante la suspensión en el aire.

Según se detalla en el estudio, “nuestro modelo aeroacústico idealizado muestra que el zumbido del colibrí se origina en las fuerzas oscilantes de sustentación y arrastre generadas por el batido de sus alas”. El trabajo atribuye así el zumbido a la variación rítmica de dos fuerzas básicas del vuelo.

La sustentación, cuya función es mantener al animal en el aire, empuja hacia arriba. El arrastre, que se caracteriza por oponerse al movimiento, aparece cuando el ala desplaza aire y encuentra resistencia.

Según el paper, la presión cambia a lo largo de cada batido del ala y esas variaciones resultan necesarias para que el ave despegue y quede suspendida. El estudio indica que la fuente principal del zumbido no es cualquier alteración del aire, sino sobre todo la fuerza ascendente asociada al movimiento del ala.

Por qué el colibrí suena distinto de otras aves

El estudio también comparó ese mecanismo con el de otros animales voladores. Según se detalla en el paper, las diferencias en el reparto de fuerzas durante cada batido cambian los armónicos del sonido, que son frecuencias superpuestas y determinan la textura acústica de cada especie.

De ese modo, el zumbido de un mosquito, el murmullo del colibrí y el batir más suave de un ave grande no provienen de un mismo patrón.

El paper indica que “un contenido más alto de armónicos a lo largo del batido del ala hace que moscas y mosquitos produzcan un zumbido; una presencia equivalente del primer y segundo armónico hace que los colibríes emitan su murmullo, mientras que el predominio del primer armónico da a las aves su sonido más suave”.

Traducido al lenguaje cotidiano, el sonido depende de cómo se reparte la fuerza a lo largo del movimiento del ala y de qué frecuencias dominan en ese ciclo.

En los colibríes, esa diferencia tiene relación con su forma de vuelo. Según el estudio, el ala genera una fuerza ascendente marcada tanto en el movimiento hacia abajo como en el movimiento hacia arriba.

Esa capacidad explica por qué puede mantenerse frente a una flor casi inmóvil y también por qué su sonido conserva un tono continuo.

Qué aporta este hallazgo para entender el vuelo

No se trata de una aplicación inmediata ni de una tecnología derivada del trabajo, pero sí de una base experimental sobre cómo se vinculan movimiento y acústica en un animal que puede quedar suspendido en el aire.

La razón es que el estudio no se limita a decir que el ala suena al moverse. También vincula de manera precisa la forma del batido, las fuerzas aerodinámicas y el tipo de sonido que se produce. Ese cruce permite pensar el ruido como una consecuencia medible del rendimiento mecánico, y no solo como un efecto secundario.

En otras palabras, si cambia la manera en que una superficie mueve el aire, también puede cambiar el sonido que emite.

Según se detalla en el estudio, el modelo también permitió extender la comparación a 170 especies de insectos y 80 especies de aves. Ese dato refuerza la idea de que el sonido del vuelo contiene información útil sobre el modo en que cada animal sostiene su peso y organiza sus movimientos.

A partir de esa relación, el zumbido del colibrí pasa a funcionar como una referencia para describir con más precisión cómo un ala convierte fuerza y movimiento en sonido.